Полное руководство по национальным стандартам печатных плат (PCB)

Печатные платы (PCB), являющиеся основными компонентами электронных изделий, имеют решающее значение для здорового развития всей электронной промышленности с точки зрения их производства и контроля качества. Для регулирования рынка печатных плат правительство Китая совместно с международными организациями установило ряд соответствующих национальных стандартов, сформировав комплексную систему стандартизации.

Обзор системы национальных стандартов PCB Китая

Система национальных стандартов PCB Китая охватывает материалы, проектирование, производственные процессы, методы испытаний и контроль качества, предоставляя всесторонние технические спецификации для отрасли PCB.

Классификация основных национальных стандартов

Категория стандартов	Основные номера стандартов	Основные направления	Области применения
Стандарты на материалы	GB/T 4721-1992, GB/T 20234-2006	Основные материалы, такие как медные покрытия, металлические основы	Все типы PCB
Процессы и покрытия	GB/T 13555-2008, GB/T 17040-2008	Гальванические покрытия, технология металлизированных отверстий	Высокоточные PCB
Паяльные маски и защитные покрытия	GB/T 4942.1-2006, GB/T 14539-2008	Производительность паяльных масок и экологические требования	Экологичные PCB
Методы испытаний	GB/T 4677-2002	Методы испытаний размеров, электрических характеристик	Контроль качества
Стандарты проектирования	Серия GB/T 4588	Принципы и нормы проектирования	Инженерное проектирование

Подробное описание ключевых национальных стандартов

1. Стандарты на материалы

GB/T 4721-1992 «Общие правила для медных покрытий для печатных плат»

• Определяет терминологию, классификацию и технические требования для ламинатов с медным покрытием
• Уточняет электрические характеристики (сопротивление изоляции, электрическую прочность), механические свойства (прочность на растяжение, прочность на изгиб) и показатели термических свойств
• Гарантирует стабильность и надежность основных материалов в процессе обработки и использования

GB/T 20234-2006 «Металлические основы для печатных плат»

• Определяет классификацию, технические требования и правила контроля металлических основ
• Применяется в электронном оборудовании с высокими требованиями к рассеиванию тепла, таком как LED-освещение, силовые модули

2. Стандарты процессов и покрытий

GB/T 13555-2008 «Гальванические покрытия для проводящих рисунков печатных плат»

• Определяет технические требования и методы испытаний гальванических покрытий проводящих рисунков PCB
• Гарантирует соответствие электропроводящих и антикоррозионных свойств гальванических покрытий требованиям

GB/T 17040-2008 «Гальванические покрытия для металлизированных отверстий печатных плат»

• Специально устанавливает технические требования для гальванических покрытий металлизированных отверстий
• Гарантирует электрические характеристики и надежность металлизации отверстий, особенно надежность межсоединений в многослойных платах

3. Стандарты паяльных масок

GB/T 4942.1-2006 «Паяльные маски для печатных плат. Часть 1: Общего назначения»

• Определяет технические требования, методы испытаний и правила контроля паяльных масок общего назначения
• Гарантирует стабильность характеристик паяльных масок в процессе производства PCB

GB/T 4942.2-2006 «Паяльные маски для печатных плат. Часть 2: Безотмывочные»

• Устанавливает технические требования для экологичных безотмывочных паяльных масок
• Соответствует потребностям экологичного и эффективного производства, сокращает операции промывки и использование химикатов

GB/T 14539-2008 «Паяльные пленки для печатных плат»

• Определяет технические требования и правила контроля паяльных пленок
• Гарантирует изоляционные свойства и стабильность паяльных пленок на PCB

4. Стандарты испытаний и проектирования

GB/T 4677-2002 «Методы испытаний печатных плат»

• Предоставляет комплексные методы испытаний PCB, включая:
• Измерение размеров (инструменты и требования к точности)
• Визуальный осмотр (идентификация и классификация дефектов)
• Испытания электрических характеристик (сопротивление проводников, сопротивление изоляции и т.д.)
• Испытания паяемости (моделирование реальных условий пайки)
• Испытания электрической прочности (проверка безопасности)

Серия GB/T 4588 «Нормы проектирования печатных плат»

• Предоставляет основные требования и принципы проектирования PCB
• Включает нормы для таких элементов проектирования, как ширина линий и зазоры, отверстия и их расположение, базовые маркеры

Требования национальных стандартов к ключевым параметрам PCB

Стандарты точности размеров

Тип PCB	Требования к допускам размеров	Примеры применения
Однослойные/двухсторонние платы	±0.1mm	Платы PCB для мобильных телефонов, обеспечивают точное соответствие внутреннему пространству
Многослойные платы	±0.05mm	Материнские платы компьютеров, обеспечивают точное позиционирование чипов, конденсаторов

Стандарты расстояний между проводниками

Тип схемы	Требования к расстоянию между проводниками	Техническое обоснование
Обычные PCB	Минимум 0.2mm	Удовлетворение основных требований к электрическим характеристикам
ВЧ/высокоскоростные схемы	0.3mm или более	Уменьшение помех и перекрестных наводок, например, в оборудовании связи 5G

Стандарты толщины паяльной маски

• Стандартный диапазон: 25μm-40μm
• Риск слишком тонкого слоя: перемычки припоя, приводящие к короткому замыканию
• Риск слишком толстого слоя: влияние на прочность пайки, приводящее к холодной пайке
• Пример применения: PCB для автомобильной электроники, требующие высокой надежности

Стандарты четкости маркировки

• Высота символов: не менее 0.8mm
• Ширина символов: не менее 0.2mm
• Важность: удобство монтажа, настройки и ремонта компонентов, повышение эффективности производства

Стандарты паяемости

• Угол смачивания: не более 90°
• Технические требования: быстрый и равномерный охват припоем области пайки в заданных температуре и времени пайки
• Пример применения: миниатюрные PCB для электронных часов, обеспечивающие надежное соединение компонентов

Международный стандарт печатных плат

Стандарты IPC и их влияние в Китае

Хотя Китай имеет полную систему национальных стандартов, стандарты, разработанные Ассоциацией соединений электронной промышленности (IPC), имеют широкое влияние в глобальной отрасли PCB, и многие китайские производители высококачественных PCB также активно их применяют:

IPC-A-600 «Приемлемость печатных плат»

• Широко применяется при контроле качества PCB
• Подробно определяет приемлемость внешнего вида, размеров, электрических характеристик и качества пайки PCB

IPC-6012 «Спецификация квалификации и производительности жестких печатных плат»

• Часто применяется для высококачественных продуктов PCB в Китае (аэрокосмическая отрасль, телекоммуникации и др.)
• Предъявляет строгие требования к выбору материалов, параметрам производственных процессов

Стандарты IEC

Стандарты, связанные с PCB, разработанные Международной электротехнической комиссией (IEC), также широко признаны во всем мире:

• IEC 61188-5: Требования к проектированию и использованию печатных плат и их компонентов
• IEC 61189-5: Методы испытаний печатных плат и связанных материалов

Роль корпоративных стандартов

Многие крупные производители PCB на основе соблюдения национальных и отраслевых стандартов также разрабатывают более строгие внутренние корпоративные стандарты:

• Более строгий контроль допусков: диапазоны допусков точности размеров могут быть сокращены до половины отраслевого стандарта
• Более полные испытания на надежность: добавление испытаний и ужесточение условий испытаний
• Индивидуальные требования к качеству: разработка специальных норм качества в соответствии с конкретными потребностями клиентов

Стандарты экологической безопасности

GB/T 16297-1996 «Комплексный стандарт выбросов загрязняющих веществ в атмосферу»

• Хотя и не является прямым стандартом качества продукции, оказывает важное влияние на производителей PCB
• Устанавливает строгие ограничения на выбросы газов и сточных вод в производственном процессе
• Стимулирует развитие отрасли PCB в направлении экологичности и охраны окружающей среды

Важность внедрения стандартов

Внедрение национальных стандартов PCB имеет важное значение для развития электронной промышленности и обеспечения качества продукции:

1. Унификация норм проектирования: повышение стабильности и надежности проектирования
2. Стандартизация производственных процессов: обеспечение согласованности качества продукции
3. Снижение производственных затрат: повышение эффективности производства через стандартизацию
4. Содействие здоровому развитию отрасли: продвижение отрасли PCB в направлении стандартизации и профессионализации

Заключение

Система национальных стандартов PCB Китая охватывает весь процесс от материалов, проектирования, производства до испытаний и вместе с международными стандартами, такими как IPC, и корпоративными стандартами формирует комплексную систему контроля качества. Постоянное развитие электронных технологий приводит к непрерывному обновлению и совершенствованию этих стандартов для соответствия требованиям новых технологий и процессов. Понимание и соблюдение этих стандартов крайне важно для проектировщиков, производителей и закупщиков PCB и является основой обеспечения качества и надежности электронной продукции.